Мыши способны различать числа

Учёные из Института систематики и экологии животных СО РАН установили, что полевые мыши могут отличать не только 5 от 10, разница между которыми довольно очевидна, но и 5 от 6 или 8 от 9, что превосходит способности многих приматов, а для грызунов и вовсе описано впервые.

Старший научный сотрудник Института систематики и экологии животных Сибирского отделения РАН кандидат биологических наук Софья Пантелеева рассказала, что грызуны, живущие на территориях рыжих лесных муравьев или вблизи них должны принимать решения в зависимости от плотности населения соседей. В некоторые периоды года, примерно с мая по август, эта плотность очень высока: муравьи прокладывают дороги и они являются препятствием для многих других живых существ: пауков, жужелиц, грызунов. Мышь не может перейти такую дорогу, не рискуя быть покусанной муравьями, поэтому ей нужно уметь определять плотность трафика. И полевые мыши действительно способны делать это!

Исследование проходило в лаборатории поведенческой экологии сообществ под руководством доктора биологических наук Жанны Резниковой. В первом эксперименте мыши охотились на муравьёв, помещённых в два прозрачных тоннеля с разным количеством насекомых: животное могло войти в любой из них и выйти из него, нажав на эластичную крышку с прорезями. Если большое количество муравьёв — это угроза для мыши, то малое их число, наоборот, является приманкой: муравьи сладкие и питательные, поэтому мыши предпочитают их другим угощениям.

Так выяснилось, что мыши отлично различают группы в 5 и 15, 5 и 30, 10 и 30 насекомых, всегда выбирая тоннель, где муравьёв меньше. Тогда учёные решили проверить способность муравьёв к более точной оценке и выяснить, могут ли грызуны считать абстрактные символы. В эксперименте мышей сажали на круглую арену, по разные стороны которой были прикреплены коробочки, прикрытые шторками с изображённым на них набором геометрических фигур — квадратов, треугольников и кружков. Все фигурки были одинакового размера, но число их различалось, а на картинке они располагались по‑разному.

В одну из коробочек клали кусочек грецкого ореха. Если мышь открывала шторку с нужным количеством фигурок, лакомство доставалось ей (она могла чувствовать угощение по запаху, но это было не важно). Если мышь выбирала неверный вариант, то её наказывали — сажали на одну минуту на пустую тёмную арену. Такой опыт проделывался с каждым зверьком три раза, а затем он «сдавал экзамен»: в этот раз ни в какой из коробочек уже не было приманки. Здесь нужно было принять решение только на основе того, что изображено на бумаге, и выбрать тот зрительный стимул, который до этого подкреплялся.

«Парадигма в таких случая следующая: если животное стимулы различает, значит, его можно научить связывать один из них с подкреплением. Если же не различает, то сделать это невозможно, потому что стимулы будут одинаковыми для него», — объясняет Софья Пантелеева. Чтобы грызун не запоминал определённый геометрический узор и не ориентировался на другие признаки, а определял именно количество символов, учёные постоянно меняли шторки с комбинацией фигурок и расположение арены, где проводился эксперимент, относительно источника света и предметов мебели. В ходе эксперимента было показано, что мыши способны различать не только 5 от 10 объектов, но и 2 от 3, и даже 8 от 9, то есть определять число элементов с точностью до единицы — путём пересчёта.

Возможно, способность различать множества является одной из базовых для когнитивных функций, то есть на её основе формируются какие-то другие способности. Софья Пантелеева говорит, что в экспериментах различалось не только количество элементов, но и общая площадь, занимаемая фигурами. По какому именно из этих признаков мыши осуществляют выбор, учёные пока не могут сказать, поэтому называют выдающиеся способности грызунов пока не счётом, а различением множеств. А вот с джунгарскими хомяками тот же эксперимент поставить не удалось.